高考化学一轮复习 第十单元 化学实验基础 考点规范练30 物质的制备、实验方案的设计与评价-人教版高三化学试题

考点规范练30物质的制备、实验方

案的设计与评价

（时间:45分钟.满分:100分）

非选择题（共6小题，共100分）

1.（16分）工业上，向500、6（）0C的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁;向炽热铁屑中通入氯化氢生产

无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。

ABCD

回答下列问题：

⑴制取无水氯化铁的实验中,A中反应的化学方程式

为,装置B中加入的试剂是。

⑵制取无水氯化亚铁的实验中,装置A用来制取,尾气的成分是。

若仍用D装置进行尾气处理,存在的问题是、。

⑶若操作不当，制得的FeCL会含有少量FeCL,检验FeCh常用的试剂是,欲制

得纯净的FeCh,在实验操作中应先,再

2.（16分）硫酸亚铁镂［（NIMSO,•FeSOj是分析化学中的重要试剂,某学习.小组探究其分解产物。

⑴甲组同学按照图（I）所示的装置进行实验，关闭止水夹，加热A中的硫酸亚铁核固体至分解完全,

检验其分解产物。

4

S

8

BaCl2足粒小。2和足量HCI

溶液NaOH溶液Bad混和BaCU

合溶液混合溶液

DEFGH

(II)

①装置B仪器名称是,所盛试剂是

②装置C中可观察到的现象是,由此可知硫

酸亚铁铁分解的产物中有=

⑵乙组同学选用甲组实验中的装置A和图（II）所示的装置,进行实验验证硫酸亚铁钺分解的产物

中还有SO?和SO”

①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序（用装置字母表示）为A、o取适量固

体于A中,通入M一段时间后,关闭止水夹,再点燃酒精灯；通入立的目的

走_______________________________________________________________________________________

②装置H中有白色沉淀，则证明分解产物中有;能证明分解产物中有S&的实验现象

是—

⑶丙组同学将一定量的硫酸亚铁钺在500℃时隔绝空气加热一段时间后，检验其固体产物,设计实

验证明：

①此固体产物不含二价铁:

②此固体产物只含FeC:_

3.（河南郑州模拟）（16分）某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行某些气体的制备、性

质等实验（图中夹持装置有省略）。

（1）根据上述实验装置,为制备干燥NL可选用的发生、净化装置为接,其中

发生装置中可以选用药品为（填序号）。

a.碱石灰和浓氨水b.无水CaCL和浓氨水

c.碱石灰和氯化筱d.生石灰和氯化筱

⑵根据上述实验装置，为制备纯挣、干燥的CL可选用的发生、净化装置为接E、E（用

两个相同的装置），而第一个E装置内的药品是

⑶利用装置F可探究CL与Vh的反应。实验时打开开关1、3,关闭2,先向烧瓶中通入

:—，然后关闭1、3,打开2,向烧瓶中慢慢通入一定量的另一种气体。一段时间后烧瓶内出现的现

象为。其中装置F烧杯中发生反

应的离子方程式为o请设计一个实验方案（答出

操作过程、实验现象）鉴定生成固体中的阳离子―

己知CL与Wh可发生反应:3口2+2如3-N2+6HCU

⑷若制取的Ch与CH,在装置F（光照）中发生反应,其有机产物有（填化学

式）。

4.（18分）纯过氮化氢是淡蓝色的黏稠液体，可与水以任意比混合,过氧,化氢水溶液俗称双氧水，为无

色透明液体。实验室常用过氧化氢制取氧气,工业上过氧化氢是重要的氧化剂和还原剂，常用于消

毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组的同学围绕过氧化氢开展了调查研究与实验，请你参与其中■

起完成下列学习任务：

⑴写出过氧化氢的电子式:

⑵熨睑空中用过氧化氢制取氧气的化学方程式为,

当生成标准状况下2.24L0?时，转移电子为molo

⑶该兴趣小组的同学查阅资料后发现HQ：为二元弱酸,其酸性比碳酸弱。请写出HQ,在其水溶液中

的电离方程式：_

O

⑷同学们用0.100omcl-1」的酸性高镒酸钾标准溶液滴定某试样中过氧化氢的含量，反应原理为

2，

2MnO\+5HQ+6H.-2Mn48H20+5321。

①在该反应中，压0?被（填“氧化”或“还原”）；

②滴定到达终点的现象是—

③用移液管吸取25.00mL试样置于锥形瓶中，重复滴定四次,每次消耗的KMnOi标准溶液体积如下

表所示：

第一次第二次第三次第四次

KKMnO.

17.1018.1018.0017.90

溶液）/mL

则试样中过氧化氢的浓度为_mol-L1;

④若滴定前尖嘴中有气泡,滴定后消失,则滴定结果（填“偏低”“偏高”或“不

变”）o

⑸同学们发现向滴加了酚酰溶液的NaOil溶液中加入II2O2后,溶液中红色消失。关于褪色原因：甲同

学认为HQ?是二元弱酸,消耗了01「使红色消失；乙同学认为乩@具有漂白性使溶液褪色。请设计一

个简单的实验方案来判断甲、乙两位同学的说法是否正

确:_______________________________________________________________________________________

5.（16分）食盐中含有一定量的镁、铁等杂质，加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的

氧气以及光照、受热而引起的。

已知:①奇化性:103>Fe："〉l2；还原性:SR?1>r；

②KI+I2-KI3。

⑴某学习小组对加碘盐进行如下实验:取一定量.某加碘盐（可能含有KIO：,、KI、Mg2\Fez\Fe^）,

用适量蒸馅水溶解，并加稀盐酸酸化，将.所得溶液分为4份。第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色;

第二份试液中加足量K【固体,溶液显淡黄色,用CCL萃取,下层溶液显紫红色;第三份试液中加入适

tK10）固体后,滴加淀粉试剂,溶液不变色。

①向第四份试液中加RFeGN）.溶液,根据是否得到具有特征蓝色的沉淀,可检验是否含有

i用离子符号表示）。

②第二份试液中加入足量K1固体后，反应的离子方程式

为:、。

⑵以KI作为加碘剂的食盐在保存过程中，由于空气中氧气的作用,容易引起碘的损失。写出潮湿

环境下KI与氧气反应的化学方程式:o将L溶于KI

溶液,在低温条件下，可制得KI3-HA该物质不适合作为食盐加碘和，其理由

是。

⑶某同学为探究温度和反应物浓度对反应2105+5SO2f+2H-:=1^5SO24-+HQ的速率的影响，设

计实验如下表所示：

0.01mol,L1

0.01mol,L1溶液,出现

fhO的

KI6酸性溶实验

溶液蓝色时所

N&SOs体积

液（含淀粉）的

mL

的体积/mL需时间/S

体积/mL

实验15K3525tx

实验255-1025ti

实验355140%

表中数据：力（填“<”或"="）如若通过实验2、3探究温度对反应速率的影响,

则表中心。

6.（山西忻州模拟）（】8分）实验室用甲酸和浓硫酸反应制备CO,用于还原氧化铜，实验装置图和实验

步骤如下:

①按上图连接好装置,检杳装置气密性。

②点燃1处酒精灯，缓慢滴入甲酸。

③在完成某项操作后，点燃另外两处酒精灯。

④反应结束后熄灭酒精灯：待产物冷却至室温后，收集产物。

请回答下列问题：

I.(1)甲酸在浓硫酸存在条件下加热能分解生成CO和HO体现浓硫酸具有

A.氧化性B.脱水性C.吸水性

[2)NaOH溶液的作用是o实验步骤③某项噪作是指

⑶若干燥管中的固体颗粒堵塞干燥管的出口，则装置H中出现的现象为_

⑷该实验能证明HCOOH受热分解产物中有CO的现象为—

⑸实验步骤④中酒精灯I、山、【V的熄灭顺序为,

【I.学习小组查阅资料知：

①Cu的颜色为红色或紫红色,而CM)的颜色为红色或砖红色。

®4CU0==2CU20+()2t

2

@CU20+2H,-CU+CU'+H20

因此,该学习小组的同学对CO充分还原CuO后所得红色固体中是否含有CuQ进行了认真的研究,设

计了如下探究方案:取该红色固体溶于足量稀硫酸中，观察溶液颜色的变化。

⑹请你评价该方案的合理性,并简述理由：

方案（填“合理”或“不合理”），理由:—

参考答案

考点规范练30物质的制备、实验

方案的设计与评价

1.答案（DMnO2+4HCl（浓）-^-MnCh+Cht+2H冷浓硫酸

⑵HC1HCkH2易发生倒吸没有处理比

[3）KSCN溶液通入氯化氢（赶尽装置中的空气）点燃C处的酒精灯

解析（1）由题干信息知,制备无水FeCh,需要先制备Ck,实验室中用MnO?与浓盐酸加热反应获得

Ch,制备的Ch中会混有水蒸气,故需要用浓硫酸吸收水蒸气。（2）制备无水FCC12,需要先制备『煤

的UC1JIC1与铁属反应生成FeCh和限尾气中含有H/和过量的HCloD中的导管直接插入液面以下,

会因HC1气体被吸收而产生倒吸，同时也不能被溶液吸收,没有处理H2o⑶叫”遇KSCN溶液显红色,

可用KSCN溶液鉴别卜'e：欲制得纯净的EeCl2,需先点燃A处的酒精灯，使生成的HC1充满整个装置,

将空气除尽后,再点燃C处的酒精灯，使Fe与HC1反应。如不按此操作，则可能会混有铁的氧化物

杂质，制备的FeCL将不纯。

2.答案（1）①球形干燥管碱石灰（其他合理答案均可）②溶液由无色变为红色加3

⑵①D、11、E、G、F赶走装置中的空气,防止对S6,验证产生干扰②SO?E中无明显现象,G中

出现白色沉淀

⑶①取固体样品少许,加入稀硫酸溶解，加入酸性KMnOi溶液,不褪色［或加入K：Fe(C\).溶液,不产

生蓝色沉淀］

②精确称量充分加热前后固体的质量,经过计算即可判定残留同体的成分是否全部为Fe20；t

解析(1)①装置B仪器的名称为球形干燥管,所盛试剂为碱石灰,用于吸收硫酸亚铁锈分解生成的

酸性气体和H?O(g)。②装置C中盛有酚配溶液,用于定性检验碱性气体(刈酚酸溶液由无色变成

红色。

⑵①装置A用于分解硫酸亚铁核固体，分析装置D、H发现,D装置在气管与出气管等长，显然为安全

瓶,紧接在A装置后面,防止液体倒吸;装置II用于检验SO：,溶液中产生白色沉淀(BaSO);装置E用

于检验S。,是否被装置H完全吸收;装置G用于检验S0„溶液中产生白色沉淀(BaSOj;装置F用于吸

攻S02尾气，防止污染环境,故仪器的连接顺序为A、【)、H、E、G、凡②装置H中盛有足量HC1和

BaCL混合溶液,产生白色沉淀(BaSO)，证明分解产物中有S(kE中无明显现象，且G中产生白色沉淀

(BaSOd),证明分解产物中有SQ。

⑶①要证明固体产物中不含Fe?♦，可取少量固体样品,加入稀硫酸溶解，再滴加酸性KMnO”溶液,溶液

不褪色;或加入KFe(CN)b溶液,不产生蓝色沉淀,都可说明固体产物中不含有Fe2\②可采用定量分

析的方法证明固体产物只含FaO：“精确称取一定质量的样品,充分加热分解后，再称量剩余固体的质

量,经过计算可判断残留固体的成分是否全部为FeO,。

3.答案(DCDa

•2)A饱和食盐水

⑶氯气气体的黄绿色逐渐变浅甚至消失，有白烟产生CL+2OH—C1+C10W取少量固体于

试管中，加入适量NaOH溶液并加热,在管口用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,若湿润的红色

石蕊试纸变蓝,证明固体中有NH才

•4)CH3CkCH2CI2、CHCh和CCL.

解析（1）根据氨气的制备原理,可利用碱性物质与浓氨水反应，故采用装置C制备，干燥氨气可用碱

石灰或生石灰在干燥管（装置D）中干燥；（2）实验室利用MnO?与浓盐酸反应制取的氯气中含有HC1和

水蒸气,要得到干燥、纯净的Ch,可用饱和食盐水除HC1,再用浓硫酸干燥Cl2,采用的制备装置是

A;（3）应先向烧瓶中通Ch,再通NH3,因为CL的密度大且有颜色,便于观察是否充满；一开始若通NH

由于弹簧夹3打开,容易形成喷泉;通入Ng后,NL与CL反应,烧瓶中气体颜色变浅甚至消失,生成

的HC1与NH,反应生成NH.C1,有白烟生成；其中装置F的烧杯中盛有NaOH溶液,可吸收多余的Cl2,

防止污染环境,反应的离子方程式为Ck+2OH^~Cl+C1O+HQ;检验N1K利用铉盐和碱共热条件下

反应生成氨气,通过检验氨气.确定固体中含有N“九（4）烧瓶F中发生如下反

应:CHMh-^CH£l+HCl、CHACI+CL-^CH^CU+HCKCILCL+CL^HCh+HCK

CHCb+Ch*CCL+HC1,其有机产物为CH3CI、CHCL、CHCh和CCL。

4.答案（1）H：（）OH

••••••

,、八MnO八八

•2）2H念-----22H2O+O2t0.2

•3）IIA-H+HO2、H（）2—HO25

⑷①氧化②锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色，且半分钟内溶液不褪色③0.1800④

偏高

⑸向褪色后的溶液中加入NaOH溶液,若变红，甲的说法正确;若不变红，乙的说法正确

解析（DH。：的结构式为H—0—0—H,其电子式为H：。OH0

⑵不稳定,在MnOz催化作用下分解生成IL0和Oz,化学方程式为211。理工2乩0+04,氧元素发

生歧化反应，由T价变成-2价和。价,生成1molOz时转移2mol电子，故生成标准状况下2.24L

。2（即01mol）时，转移0.2mol电子。

⑶H◎为二元弱酸,其酸性比H£G,弱,在水溶液中分步电离，以第一步电离为主，电离方程式为

Ha=^l「+H。2、HO2=£H+O22-,.

⑷①反应2MnO4+5HB+6H'—2而2'+8压。+5。2t中,MnO4被还原为Mn：出。2则被氧化为0?。②到

达滴定终点时,HQ被完全氧化，溶液由无色变成浅紫色,且半分钟区不褪色。③第•次消耗标准

KMrA溶液的体积为17.10mL,与其他三次相比存在明显误差,应舍去,利用后三次实验数据计算:消

耗标准KMnO,溶液的平均体积为------------§------------=18.00mL,则有

〃(H2()2)=](KMn0j《X0.1000mol-L'XIS.00X103L=4.5X1O3mol,故试样中也0?的浓度为

::竟U：：=0.1800mol-L'o④滴定前尖嘴中有气泡，滴定后消失，则测得的标准KMnOi溶液的体

积偏大,导致测定试样中HQ?的浓度偏高。

(5)甲同学认为是二元弱酸，消耗了0H使红色消失，可向褪色后的溶液中滴加NaOU溶液，若溶液

重:新变成红色,说明甲同学的说法正确；若溶液不变色,说明乙同学的说法正确。

3，2，

5.答案(1)①Fe"@I()3+5I+6H1-3L+3HQ2Fe+2I-2Fe+I2

⑵4KI+02+2H2—4K0H+2LKL在受热条件下产生L和KI,KI易被氧气氧化，碘易升华

(3)<40

解析(1)①Fc*与KFc(CN)。溶液反应生成蓝色沉淀，则根据是否得到具有特征蓝色的沉淀，可检验是

否含有Fet②KI0：,、13”具有